酸和碱

初中化学种酸和碱的导图笔记，知识点有酸碱与指示剂的作用、常见的酸、浓硫酸的特性、浓硫酸的稀释、酸的化学性质、常见的碱、碱的化学性质、中和反应。

酸和碱

• 酸和碱
  • 酸碱与指示剂的作用
    • 酸碱指示剂：遇到酸性或碱性溶液而显示不同颜色的物质叫酸碱指示剂 常见的有紫色石蕊溶液，无色酚酞溶液
    • 常用指示剂变色情况
      • 紫色石蕊溶液
        • 酸：变红
        • 碱：变蓝
      • 无色酚酞溶液
        • 酸：不变色
        • 碱：变红
• 常见的酸
  • 常见的酸
    • 1.浓酸和稀酸的性质不同，例如，浓硫酸有吸水性而稀硫酸没有，吸塑时要强调是浓酸还是稀酸 2.
    • 硫酸H2SO4
      • 颜色状态：纯净的浓硫酸是无色，粘稠的油状物体
      • 打开试剂瓶后的现象，无现象
      • 气味：无气味
      • 密度：常用浓硫酸（98%）1.48克每立方厘米
      • 用途：重要的化工原料
        • 用于化肥，农药，火药，染料
        • 冶炼金属，精炼石油和金属除锈等
        • 浓硫酸有吸水性，在实验室中常用它作干燥剂
          • 1.浓硫酸固体氢氧化钠生石灰都可做干燥剂 浓硫酸不能用于干燥，氨气等碱性气体 固体氢氧化钠不能干燥，二氧化碳，二氧化硫，氯化氢等酸性气体 生石灰是常见的食品干燥剂
    • 盐酸HCl
      • 颜色状态:无色的液体，工业盐酸因含杂质（主要是FeCl3）而显黄色
      • 打开试剂瓶后的现象：瓶口有白雾
        • 浓盐酸有挥发性，挥发出来的HCl与空气中的水蒸气结合 形成盐酸小液滴而形成白雾
      • 气味:有刺激性气味
      • 密度:常用浓盐酸（37%～38%）1.19克每立方厘米
      • 用途：重要的化工产品
        • 用于金属表面除锈
        • 用于制造药物（如盐酸麻黄素，氯化氢）
        • 人体胃液含有盐酸，可帮助消化
  • 浓硫酸的特性
    • 1.如果不慎将浓硫酸沾到衣服或皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后再涂上百分之3到5%的碳酸氢钠溶液
    • 吸水性
      • 说明：浓硫酸易溶于水，具有强吸水性，可用作干燥剂，用来干燥O2.H2.CO2等气体
      • 注意:不能干燥氨气（NH3），因为行气能与浓硫酸反应（需要干燥的气体一定要长进短出）
    • 腐蚀性
      • 说明：浓硫酸具有强烈的腐蚀性，能将纸张，木材，布料，皮肤（都含碳，氢，氧等元素）里的氢氧元素按水的组 成比脱去，生成黑色的炭 （称为脱水作用）
      • 注意：脱水性是化学性质，吸水性是物理性质
  • 浓硫酸的稀释
    • 实验
      • 实践操作：将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌
        • 1.搅拌的目的是，使产生的热量迅速扩散
      • 实验现象：接触烧杯外壁，感觉发烫
      • 原因分析：浓硫酸溶于水，放出大量的热
    • 注意
      • 浓硫酸的稀释不能在量筒中进行
      • 不能将水倒入浓硫酸中：由于水的密度小，水会浮在浓硫酸上面， 溶解时放出的热能使水立刻沸腾，使硫酸液滴向四周飞溅
  • 酸的化学性质
    • 酸有相似的化学性质
      • 酸具有相似的化学性质
        • 1.是因为酸溶液中都含有相同的阳离子H＋
      • 氢离子＋酸根离子
    • 酸与指示剂作用
      • 1.酸能使紫色石蕊溶液变成红色 2.不能使酚酞溶液变色
    • 酸与活泼金属
      • 置换反应 酸＋活泼金属→盐＋氢气
      • 活泼金属：指金属活动性顺序中排在氢前面的金属
      • 与稀盐酸反应
        • 镁：Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
        • 锌：Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
        • 铁：Fet2HCl＝ZnCl2＋H2↑
      • 与稀硫酸反应
        • 镁：Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑
        • 锌：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
        • 铁：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
      • 结论:稀盐酸和稀硫酸可以与活泼金属发生反应，生成氢气
    • 酸与金属氧化物
      • 复分解反应 酸＋金属氧化物→盐＋水
      • 铁锈（Fe2O3）
        • HCl
          • 现象：铁锈逐渐消失，溶液由无色逐渐变为黄色
          • Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O
        • H2SO4
          • 现象:铁锈逐渐消失，溶液由无色逐渐变为黄色
          • Fe2O3＋3H2SO4＝Fe（SO4）3＋3H2O
      • 氧化铜
        • HCl
          • 现象:黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色
          • CuO＋2HCl一CuCl2＋H2O
        • H2SO4
          • 现象:黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色
          • CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
    • 酸与碱反应
      • 复分解反应 酸＋碱→盐＋水
      • HCl
        • NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
        • Al（OH）2＋HCl＝AlCl3＋3H2O （用含有碱性物质的药物治疗胃酸过多）
        • Mg（OH）2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O 1.用含有碱性物质的药物治疗胃酸过多 2.用稀盐酸来洗涤水垢（主要成分是CaCO3和Mg（OH）2）
      • H2SO4
        • Ca（OH）2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2O （用熟石灰中和硫酸厂的废水）
    • 酸与盐
      • 酸与某些盐的反应 复分解反应 酸＋盐→新盐＋新酸
    • 酸的通性
      • 与酸碱指示剂作用
        • 使紫色思维溶液变成红色
        • 不能使无色酚酞溶液变色
      • 酸＋活泼金属反应＝盐＋氢气
      • 酸＋金属氧化物＝水＋盐
      • 酸＋碱＝盐＋水
      • 酸＋盐＝新盐＋新酸
• 常见的碱
  • 常见的碱
    • 氢氧化钠 NaOH
      • 俗名：烧碱，火碱，苛性钠
      • 颜色状态：白色固体
      • 溶解性：易溶于水，且溶解时放出大量的热
      • 吸水性：易吸水潮解（物理变化）
        • 固体氢氧化钠必须密封保存。因为氢氧化钠易吸收水发生潮解， 潮解后的氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应而变质
          • 2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O
      • 腐蚀性：强腐蚀性
        • 将氢氧化钠沾到皮肤上时，立即用大量水冲洗，并涂上硼酸溶液
      • 用途
        • 化工原料：用于制取肥皂，以及石油，造纸，纺织和印染工业
        • 在生活中可用于除油污（化学反应）
          • 1.炉具清洁剂中有氢氧化钠 2.
        • 实验室可做某些气体的干燥剂（CO2，SO2等除外）
    • 氢氧化钙 Ca（OH）2
      • 俗名：熟石灰或消石灰
      • 颜色状态：白色粉末状固体
      • 溶解性：微溶于水，溶解度随温度升高而减小。水溶液俗称石灰水（当石灰水中存在较多未溶解的熟石灰时，称为石灰乳或石灰浆）
      • 吸水性：不易吸水
      • 腐蚀性：有腐蚀性
      • 用途
        • 建筑上：用熟石灰和沙子混合来砌砖，用石灰浆粉刷墙壁
        • 林业上：涂刷含有硫黄粉等的石灰浆，可保护树木，防止冻伤，并防止害虫产卵
        • 农业上：配置波尔多液，改良酸性土壤等
          • 1.熟石灰等与硫酸铜等配制波尔多液 Ca(OH)2＋FuSO4＝Cu(OH)2↓＋CaSO4
  • 碱的化学性质
    • 碱有相似化学性质
      • 碱具有相似的化学性质
        • 在水溶业在水溶液中解离出的阴离子全部都是OH-的化合物 碱＝金属离子（或氨根离子） ＋OH-
    • 碱的化学性质
      • 碱指示剂作用
        • 碱能使紫色石蕊溶液变为蓝色，使无色酚酞溶液变为红色
      • 碱与某些 非金属氧化物反应
        • 不属于基本反应类型 碱＋非金属氧化物→盐＋水，不属于基本反应类型
        • NaOH
          • 如何，鉴别NaOH、Ca（OH）2 答：1.取样：分别取质量相等的NaOH固体和Ca（OH）2固体与两个试管中，分别加入适量的水，配制成溶液 2.通入CO2:分别通入二氧化碳气体， 溶液变浑浊的是Ca（OH）2 溶液没有明显现象的事NaOH
          • CO2：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O
            • 反应不明显 判断无现象的反应是否发生时的一般思路 1.验证新物质的生成 在氢氧化钠溶液中加入二氧化碳，在加入几滴稀盐酸，如果有气泡产生，则证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应 Na2CO3＋HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O 2.验证反应物的消失 像两个收集满二氧化碳气体且质地较软的大小，相同的塑料瓶中分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖振荡观察现象并分析，发现装有氢氧化钠的瓶变得更瘪 说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应
          • SO2：SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O
          • SO3：SO3＋2NaOH＝Na2SO4＋H2O
        • Ca（OH）2
          • CO2：CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O
          • SO2：SO2＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋H2O
          • SO3：SO3＋Ca（OH）2＝CaSO4＋H2O
      • 碱与盐反应
        • 碱与某些盐反应 复分解反应 碱＋盐→新盐＋新碱
        • Ca（OH）2
          • H2SO4＋Ca（OH）2＝CaSO4＋3H2O （用熟石灰中和硫酸厂的废水）
        • CuSO4
        • 子主题
      • 碱与酸反应
        • 复分解反应，中和反应 碱＋酸→盐＋水
        • 
    • 碱的通性
      • 与酸碱指示剂作用
      • 与某些非金属氧化物反应，生成盐和水
      • 碱与盐反应，生成新盐和新碱
      • 碱与某些酸反应，生成盐和水
• 酸和碱，中和反应
  • 盐
    • 定义：由金属离子（或铵根离子）和酸根离子构成的化合物
    • 例子
      • Ba（OH）2
  • HCl＋NaOH
    • 操作
      • 在烧杯中加入约五毫升的稀氢氧化钠溶液
      • 滴入几滴酚酞溶液
        • 借助于指示剂颜色的改变，来验证酸和碱是否反应（酚酞溶液遇遇碱变红，HCl与NaOH反应，现象不明显，酚酞溶液由红色变为无色，证明酸与碱反应）
      • 用滴管慢慢滴入稀盐酸
        • 慢慢滴入稀盐酸 1.控制稀盐酸的量 2.观察溶液颜色变化
      • 并不断搅拌溶液，直到颜色溶液恰好变为无色为止
        • 不断搅拌:使酸和盐充分接触，充分反应
    • 实验原理：NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
  • 中和反应
    • 定义：酸和碱作用，生成盐和水的反应，叫做综合反应
    • 表达式：酸＋碱→盐＋水
    • 反应实质
      • 反应实质：中和反应的实质是酸溶液中的H＋与碱溶液中的OH一相结合生成H2O
      • 实际参加反应的是H＋和OH一，H＋＋OH一＝H2O
    • 拓展
      • 中和反应是放热反应，放热可以作为判断中和反应发生的依据之一
      • 有一些综合反应会表现出明显的反应现象，可以不用指示剂来判断
        • Mg（OH）2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O（白色固体溶解）
        • Cu（OH）2＋2HCl＝CuCl2＋2H2O（蓝色固体溶解，溶液变为蓝色）
        • Ba（OH）2＋H2SO4＝BaSO4↓＋2H2O（生成白色沉淀）
  • 实际应用
    • 调节土壤的酸碱性
      • 土壤的酸性或碱性太强，一般不利于农作物生长
      • 用熟石灰改良酸性土壤
      • 用碳酸水改良碱性土壤
    • 处理工厂废水
      • 用熟石灰中和硫酸厂的废水 Ca（OH）2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2O
      • 用硫酸中和印染厂的碱性废水
    • 用于医药和日常生活
      • 用含有碱性物质的药物治疗胃酸过多 Al（OH）3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
        • 不能用氢氧化钠，氢氧化钙等具有腐蚀性的强碱
      • 在蚊虫叮咬处涂上碱性物质，减轻痛痒
        • 不能用氢氧化钠，氢氧化钙的具有腐蚀性的强碱
      • 食用松花蛋时加入食醋，减轻涩味
  • 化学方程式
    • HCl
      • NaOH : NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
      • Ca（OH）2 : Ca（OH）2＋H2SO4＋2H2O
    • H2SO4
      • NaOH : 2NaOH＋H2SO4＝CaCl2＋2H2O
      • Ca（OH）2＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O